技术领域
[0001] 本发明涉及电路板的生产技术领域，尤其涉及一种叠合设备。
相关背景技术
[0002] 覆铜板(Copper Clad Laminate，全称覆铜板层压板，英文简称CCL)，是由木浆纸或玻纤布等作增强材料，浸以树脂，单面或双面覆以铜箔，经热压而成的一种产品。当它用于多层板生产时，也叫芯板(CORE)。
[0003] 在生产过程中，需要将不同规格的铜箔堆叠在一起，堆叠时，在相邻的两张铜箔之间放置一张隔纸，以避免相邻的铜箔粘合在一起。相关技术中，来料的铜箔上料不方便，堆叠后的铜箔下料不方便，导致堆叠效率不高；同时，堆叠过程中容易出现相邻的的两张铜箔粘合在一起的问题，影响后续的生产。
具体实施方式
[0045] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0046] 在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0047] 在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0048] 本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0049] 本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0050] 参照图1至图4，根据本发明的实施例的叠合设备，包括机器人100、取料组件200、机架300、第一台车400和第二台车500。机架300限定有至少两个第一工作空间320，机架300 还限定有第二工作空间330。
[0051] 第一台车400的数量与第一工作空间320的数量相同，各第一台车400能够分别进入或离开各第一工作空间320，各第一台车400还能够固定在各第一工作空间320中的设定位置。各第一台车400包括第一载板410，第一载板410设有第一工作面412，第一工作面412用于放置膜片状的物料。
[0052] 第二台车500能够进入或离开第二工作空间330，第二台车500还能够固定在第二工作空间330中的设定位置。第二台车500包括第二载板510(参照图2)，第二载板510设有第二工作面，第二工作面用于放置堆叠后的物料。
[0053] 取料组件200包括颜色传感器230和至少一个取料头220(参照图4)，取料头220能够抓取或放开膜片状的物料，颜色传感器230用于识别物料的颜色。
[0054] 机器人100包括至少一个机械手130(参照图3)，各机械手130包括执行端131，各机械手130的执行端131安装有取料组件200，各机械手130用于驱使相应的取料组件200运动，以将各第一工作面412上的物料转移至第二工作面。
[0055] 结合上述，机架300限定有至少两个第一工作空间320，第一台车400的数量与第一工作空间320的数量相同，各第一台车400能够分别进入或离开各第一工作空间320，由此可将至少两种规格的铜箔分别放置在各第一台车400上，且可通过移动各第一台车400，分别将各种规格的铜箔放置在相应的第一工作空间320中，铜箔上料方便，有利于提高堆叠效率。类似的，机架300限定有第二工作空间330，第二台车500能够进入或离开第二工作空间330，第二台车500还能够固定在第二工作空间330中的设定位置。由此，可通过移动第二台车500，将堆叠完成的铜箔及时运输出去，铜箔下料方便，有利于提高堆叠效率。
[0056] 取料头220抓取膜片状的物料时，颜色传感器230可识别物料的颜色，由于铜箔和隔纸的颜色不同(铜箔通常呈紫红色，隔纸通常呈白色)，因此颜色传感器230可准确地判断出要抓取的物料是铜箔还是隔纸，不容易出错。通过机器人100的机械手130转移后，取料头 220放下铜箔或隔纸，从而将铜箔和隔纸间隔地堆叠在一起，相邻的的两张铜箔不容易出现粘合在一起的问题。
[0057] 具体的，参照图3，机器人100包括两个机械手130，两个机械手130可各自工作，从而实现多个工位的物料的转移。此外，机器人100还可只包括一个机械手130。
[0058] 具体的，参照图11，第一台车400还包括车身430和滚轮440，滚轮440转动连接于车身430的下端，滚轮440至少设有三个。由此，第一台车400能够进入或离开各第一工作空间320。第二台车500进入或离开第二工作空间330的结构与第一台车400类同，在此不重复叙述。
[0059] 需要说明的是，第一工作面412上堆叠的铜箔也是用隔纸隔开的，第二工作面上堆叠的铜箔也是用隔纸隔开的，当机器人检测到第一工作面412上有多余的隔纸时(例如两张铜箔之间放有两张隔纸，机器人连续两次取得隔纸，与设定的取料程序不符，即判定为取得了多余的隔纸)，机器人可将多余的隔纸放置在隔纸平台310上。
[0060] 参照图4至图6，在本发明的一些实施例中，取料组件200还包括连接板210，取料头220包括吸嘴221，各吸嘴221位于连接板210的同一侧。
[0061] 由此，吸嘴221接通气源工作后，即可吸取铜箔或隔纸，吸嘴221与气源断开连接，且破除吸嘴221的真空状态后，铜箔或隔纸即被放下。通过吸嘴221吸取铜箔或隔纸，铜箔和隔纸不容易变形，铜箔和隔纸可整齐地堆叠在一起。通过使各吸嘴221位于连接板210的同一侧，可在设置多个吸嘴221时，使各吸嘴221配合，共同吸取铜箔或隔纸。
[0062] 参照图4至图6，在本发明的进一步实施例中，取料头220还包括弹性元件223，弹性元件223用于驱使吸嘴221远离连接板210。
[0063] 在连接板210带动吸嘴221靠近铜箔或隔纸的过程中，吸嘴221会与铜箔或隔纸触碰，此时弹性元件223会被压缩，起到缓冲的作用，从而降低吸嘴221、铜箔和隔纸被损伤的概率，这有利于延长吸嘴221的使用寿命，降低铜箔和隔纸的生产损坏。
[0064] 此外，由于机器人100的零件存在制造误差，以及存在装配误差，吸嘴221的吸取位置与理想位置会存在偏差，吸嘴221存在距离铜箔(或隔纸)过远而无法稳定吸取铜箔(或隔纸)的情况。而在设置弹性元件223后，吸嘴221的吸取位置可设计一个增量，从而更为靠近铜箔(或隔纸)，而弹性元件223可吸收多余的增量，进而使吸嘴221稳定吸取铜箔(或隔纸)，也即弹性元件223具有吸收机器人100的制造误差的作用。
[0065] 参照图4至图6，在本发明的进一步实施例中，取料头220还包括导向轴222和导向套224，弹性元件223包括弹簧，导向套224的一端固定于连接板210，导向套224还设有导向孔，导向轴222插设在导向孔中，且导向轴222与导向孔间隙配合。弹簧套设于导向轴 222，吸嘴221固定于导向轴222远离导向套224的一端，弹簧的两端分别与导向轴222远离导向套224的一端、导向套224抵持。
[0066] 由此，吸嘴221触碰到铜箔或隔纸后，导向轴222会继续沿导向孔向上运动，而弹簧被压缩，起到缓冲的作用。连接板210再次向上运动之后，导向轴222沿导向孔向下运动，弹簧的形变恢复一部分。导向轴222与导向套224配合，可较好地实现吸嘴221的导向，以及实现弹簧的限位和压缩，取料头220可稳定运行。
[0067] 需要说明的是，导向轴222的上端穿过导向孔后，一般需固定一卡簧，从而对导向轴222 进行限位，防止导向轴222向下运动而脱离导向孔。
[0068] 具体的，取料头220还包括套筒225，套筒225设有避让孔和螺纹孔，避让孔和螺纹孔连通，且螺纹孔位于套筒225的下端。导向套224的外周面设有外螺纹，导向套224与螺纹孔螺纹连接，套筒225的上端通过螺钉与连接板210固定连接，避让孔用于供导向轴222活动。由此，导向套224与连接板210实现了固定连接。
[0069] 此外，弹性元件223也可包括橡胶套或波纹管，橡胶套和波纹管被压缩后，也会发生弹性变形，进而驱使吸嘴221远离连接板210。
[0070] 参照图5、图7和图8，在本发明的进一步实施例中，吸嘴221设有多个，各吸嘴 221排布形成多个取样组合，每个取样组合均包括分布于一个四边形的四个顶点上的四个吸嘴221。
[0071] 由此，每个取样组合均能吸取一种规格的铜箔(或隔纸)，且用于吸取该种规格的铜箔(或隔纸)所利用的吸嘴221的数量最少(四个)。通过此种排布，可最大程度地节约成本，并提高取料组件200的兼容性，使取料组件200能够吸取多种规格的铜箔(或隔纸)。
[0072] 具体的，图7中的阴影区域是一种规格的铜箔(或隔纸)，对应一种取样组合。图8中的阴影区域是另一种规格的铜箔(或隔纸)，对应另一种取样组合。图7中的任一矩形区域，都是一种取样组合。
[0073] 需要说明的是，每个取样组合最少包括分布于一个四边形的四个顶点上的四个吸嘴221，但也可包括位于该四边形区域内的其它吸嘴，由此，多于四个的吸嘴221可稳定地吸住铜箔(或隔纸)，铜箔(或隔纸)在转移的过程中不容易抖动。例如，图8中的阴影区域，即包含有6个吸嘴221，这6个吸嘴221可同时工作。
[0074] 参照图4和图5，在本发明的进一步实施例中，取料组件200还包括抖料组件240，抖料组件240安装于连接板210，抖料组件240包括输出端，至少一个吸嘴221安装于抖料组件240的输出端，抖料组件240用于驱使安装于输出端的吸嘴221做往复运动。
[0075] 由于铜箔和隔纸是层叠在一起的，因此存在铜箔和隔纸黏连在一起的情况。吸嘴221在吸取铜箔(或隔纸)后，抖料组件240可驱使安装于输出端的吸嘴221做往复运动，使黏连在一起的铜箔和隔纸分离，由此叠合不容易出错，叠合效率高。
[0076] 参照图5、图7和图8，在本发明的进一步实施例中，安装于抖料组件240的输出端的一个吸嘴221，为多个取样组合共有的吸嘴221。此时，只需安装一个抖料组件240，即可将多个取样组合吸取的铜箔抖落，由此有利于简化取料组件200的结构，降低取料组件200 的生产成本。
[0077] 参照图4和图5，在本发明的进一步实施例中，抖料组件240包括气缸，气缸包括缸体241和活塞杆242，缸体241固定于连接板210，活塞杆242为输出端。
[0078] 由此，气缸接通气源工作后，可使活塞杆242上下运动，进而使黏连在一起的铜箔和隔纸分离。气缸使用方便，可快速分离黏连在一起的铜箔和隔纸。
[0079] 具体的，抖料组件240还包括连接片243，连接片243设有通孔，取料头220的导向套 224穿过通孔后，与螺母螺纹连接。需要说明的是，该取料头220不包含套筒225，其它结构与另外的取料头220相同。
[0080] 参照图3，在本发明的一些实施例中，各机械手130具有七个自由度。具有七个自由度的机械手130较为灵活(类似于人类的手臂)，可实现多个工位的物料的转移。
[0081] 具体的，各机械手130的七个自由度可通过旋转关节来实现。
[0082] 参照图3，在本发明的一些实施例中，机器人100还包括转盘120和底座110，转盘 120与底座110转动连接，转盘120能够绕竖直轴旋转，各机械手130安装于转盘120。
[0083] 此时，转盘120可为各机械手130多提供一个自由度，各机械手130抓取到物料之后，可通过旋转的转盘120改变位置，从而转移物料，物料的转移更为灵活。
[0084] 具体的，转盘120的旋转可通过电机实现。
[0085] 参照图11，在本发明的一些实施例中，各第一台车400还包括定位组件420，定位组件420用于限定物料在第一工作面412上的位置。
[0086] 将来料的铜箔放置在第一载板410的第一工作面412上后，可通过定位组件420实现铜箔的定位，各第一台车400分别固定在各第一工作空间320中的设定位置后，铜箔即可进行上料和堆叠，由此有利于提高堆叠效率。
[0087] 参照图11，在本发明的一些实施例中，定位组件420包括第一定位件421、第二定位件422、第三定位件423和第四定位件424，第一定位件421、第二定位件422、第三定位件423和第四定位件424均与第一载板410连接。定位组件420用于定位四边形状的物料，其中，第一定位件421和第三定位件423分别用于抵持物料的两个相对的侧面，第二定位件 422和第四定位件424分别用于抵持物料的另外两个相对的侧面。
[0088] 由此，通过第一定位件421、第二定位件422、第三定位件423和第四定位件424对四边形状的铜箔的四个侧面进行抵持，可快速实现物料的定位，且不影响最上层的铜箔的取料，定位方便，有利于提高铜箔的堆叠效率。
[0089] 参照图11，在本发明的进一步实施例中，第一定位件421和第三定位件423之间的距离可调节，第二定位件422和第四定位件424之间的距离可调节。
[0090] 由此，通过调节第一定位件421和第三定位件423之间的距离，以及调节第二定位件422 和第四定位件424之间的距离，可对不同规格(即长度和宽度)的铜箔进行定位，从而提高定位组件420的兼容性，降低设备成本。
[0091] 具体的，第一载板410设有多个第一定位孔411，多个第一定位孔411沿第一定位件421 朝向第三定位件423的方向间隔排布。第一定位件421包括第一定位棒，第一定位棒插设在任一第一定位孔411中。第三定位件423包括第一定位板，第一定位板通过螺钉固定于第一载板410。由此，通过调节第一定位棒的插设位置，可调节第一定位件421和第三定位件
423 之间的距离。
[0092] 需要说明的是，第一定位孔411可以是盲孔，此时第一定位棒与盲孔间隙配合。第一定位孔411也可以是螺纹孔，此时第一定位棒与螺纹孔螺纹配合。
[0093] 类似的，第二定位件422和第四定位件424之间的距离调节，也可采用上述结构，在此不重复叙述。
[0094] 在另外的实施例中，定位组件420也可包括丝杆和螺母，丝杆与螺母螺纹连接，丝杆与第一载板410转动连接(通过轴承实现)，螺母与第一定位件421固定连接，第一定位件421 与第一载板410滑动连接(通过滑块和滑轨实现)。由此，通过转动丝杆，也可调节第一定位件421和第三定位件423之间的距离。
[0095] 类似的，第二定位件422和第四定位件424之间的距离调节，也可采用上述结构，在此不重复叙述。
[0096] 参照图11和图13，在本发明的一些实施例中，叠合设备还包括光电传感器600，光电传感器600的数量与第一台车400的数量相同，各第一载板410设有通孔413，通孔413 贯穿第一工作面412，各光电传感器600用于发射穿过各通孔413的光线，以检测相应的第一工作面412是否放置有物料。
[0097] 通过光电传感器600与通孔413的配合，可判断相应的第一工作面412是否空载，以及判断相应的第一工作面412上的铜箔是否用完，空载时光电传感器600可给出反馈的电信号，从而减少第一工作面412的空载时间，提高堆叠效率。
[0098] 参照图13，在本发明的一些实施例中，叠合设备还包括夹紧组件800，夹紧组件800 的数量与第一台车400的数量相同，夹紧组件800包括驱动组件810和夹紧件820，各驱动组件810用于驱使各夹紧件820相对机架300运动，以将各第一台车400分别固定在各第一工作空间320中的设定位置。
[0099] 由此,可方便地将各第一台车400固定于机架300，以及放开各第一台车400，固定第一台车400所用的时间少。
[0100] 参照图11和图13，在本发明的一些实施例中，机架300包括第一限位件340，第一台车400包括第二限位件431，驱动组件810用于驱使夹紧件820运动，以使夹紧件820和第一限位件340夹紧或放开第二限位件431。
[0101] 利用第一台车400和机架300本身的结构件，配合夹紧组件800，可固定或放开第一台车400，由此可简化夹紧组件800的结构，降低设备成本。
[0102] 参照图13，在本发明的进一步实施例中，驱动组件810用于驱使夹紧件820沿直线运动。直线运动容易实现，可进一步简化夹紧组件800的结构，降低设备成本。
[0103] 具体的，通过使夹紧件820向下运动，可使夹紧件820位于第二限位件431远离第一限位件340的一侧，从而夹紧第二限位件431，限制第二限位件431的运动；夹紧件820向上运动，可解除第二限位件431的运动限制，第一台车400可从相应的第一工作空间320中拉出。
[0104] 具体的，驱动组件810包括气缸，气缸包括缸体和活塞杆，缸体固定于机架300，夹紧件820固定于活塞杆。气缸通气工作后，即可驱使夹紧件820沿上下方向运动。
[0105] 此外，夹紧组件800还包括滑轮830，滑轮830转动连接于夹紧件820，滑轮830能够沿第二限位件431的表面滚动。滑轮830代替夹紧件820与第二限位件431直接接触，可减小摩擦力，降低能耗，有利于节约能源。与此同时，滑轮830与第二限位件431直接接触，可减少夹紧件820和第二限位件431的磨损，延长夹紧组件800的使用寿命。
[0106] 适当参照图14，需要说明的是，图14中的夹紧组件800用于固定第二台车500(见下文介绍)，但图14中的夹紧组件800也可用于第一台车400的固定。在本发明的进一步实施例中，夹紧件820与机架300转动连接，驱动组件810用于驱使夹紧件820相对机架300 旋转。
[0107] 夹紧件820的转动运动也较容易实现，可简化夹紧组件800的结构，降低设备成本。
[0108] 具体的，驱动组件810包括气缸，气缸包括缸体和活塞杆，缸体与机架300转动连接，活塞杆与夹紧件820的一端转动，夹紧件820的中部与机架300转动连接。由此，气缸通气工作后，夹紧件820的另一端即可夹紧或放开第二限位件431。
[0109] 参照图13，在本发明的一些实施例中，夹紧组件800还包括位置传感器840，位置传感器840用于检测第一台车400是否位于第一工作空间320中的设定位置。
[0110] 由此，通过位置传感器840检测第一台车400是否运动到位，可降低夹紧件820碰撞第一台车400的概率，从而保护夹紧组件800和第一台车400，降低维修成本。
[0111] 具体的，可在位置传感器840检测第一台车400运动到设定位置后，才允许夹紧件820 动作，由此保护夹紧组件800和第一台车400。
[0112] 具体的，位置传感器840包括接近开关，接近开关安装于机架300。
[0113] 参照图13，在本发明的一些实施例中，叠合设备还包括导向组件700，导向组件700 包括至少两列导引轮710，各导引轮710与机架300转动连接，各列的导引轮710均位于第一工作空间320中，第一台车400设有相对的两个引导面，至少一列导引轮710用于与一个引导面接触，其余的各列导引轮710用于与另一个引导面接触，各列的导引轮710的排列方向与第一台车400进入第一工作空间320的运动方向相同。
[0114] 通过至少两列导引轮710的引导，可将第一台车400引入至第一工作空间320的设定位置，减少调整第一台车400的位置的时间，提高送料效率。
[0115] 此外，第二台车500也可通过设置夹紧组件800来实现固定，第二台车500还可设置导向组件700进行导向，第二台车500还可通过位置传感器840来检测是否位于第二工作空间 330中的设定位置。
[0116] 上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
